正庚烷异构化反应研究进展

正庚烷通过异构化反应转化为多支链C₇烷烃可以大幅度提高C₇烷烃组分的辛烷值,调研了正庚烷异构化的研究现状及发展趋势,总结了正庚烷异构化反应的特点,对正庚烷异构化的反应机理和催化材料研究进行了详细归纳。在反应机理方面,着重对有代表性的经典双功能异构化反应机理和金属-环丁烷反应机理,从反应历程、构效关系等方面进行了详细的论述。在催化材料方面,介绍了Friedel-Crafts催化剂、金属氧化物催化剂和金属-酸载体双功能催化剂,重点总结了金属 酸载体双功能催化剂的研究进展,包括以金属氧化物类、分子筛类、固体超强酸类和杂多酸类为载体的催化剂。通过对催化剂组成、活性等的分析,指出了现阶段研究中还存在正庚烷在高转化率下不能获得高异庚烷选择性等问题,并基于该反应的反应原理和反应路径等特点,提出了正庚烷异构化技术在催化材料制备和调控等方面的发展方向。     

正庚烷异构化双功能催化剂的研究进展

介绍了负载金属的硅铝磷酸盐、Y 型、β型、丝光沸石、ZSM-5分子筛双功能催化剂上正庚烷异构化反应的研究进展,重点介绍了影响催化剂正庚烷异构化性能的主要因素,包括金属的含量、载体的酸性及分子筛的制备方法等。简要讨论了双功能催化剂上烷烃异构化反应机理,并预测了金属/分子筛双功能催化剂今后的发展趋势及应用前景。     

TiO2/SiO2临氢异构正辛烷和1-己烯的研究

研究了溶胶-凝胶和表面复合法制备的TiO2/SiO2复合氧化物的临氢异构化性能,模型化合物采用正辛烷和l-己烯.实验结果表明,烷烃及烯烃的骨架异构化活性与催化剂的酸强度有关,在未进行改性时,该复合氧化物的酸性很弱,骨架异构化反应活性不高.     

LKZ择形异构化分子筛的合成和工业应用

长链正构烷烃的异构化是改善柴油及润滑油基础油低温流动性的关键技术.由于异构烷烃被保留,既改善了油品低温性能,又提高了目的产品收率.分析了长链正构烷烃在双功能催化剂上加氢异构化反应机理,开展了由Si-Al两组分构成、具有TON结构的LKZ择形分子筛的合成研究.解决了分子筛合成的工业放大及工程问题,实现了大规模生产.以该分子筛为基质,配以氧化铝粘合剂及少量贵金属研发出了石蜡择形异构化催化剂.该剂的反应性能优越,稳定性良好,并在金陵石化低压加氢装置上实现了工业应用.     

NiH/Hβ催化剂的制备及催化正己烷异构化性能

采用浸渍还原法制备了一种新型镍氢化物/分子筛（NiH/Hβ）烷烃异构化催化剂，考察了催化剂制备条件及反应条件对其催化正己烷异构化性能的影响。结果发现，当活性组分质量分数为0.5%，反应温度为300 ℃，反应压力为2.0 MPa，氢/油摩尔比为4.0及质量空速为1.0 h^-1时，NiH/Hβ催化剂催化正己烷异构化活性最优，正己烷的转化率为83.0%，异构烷烃的选择性与收率分别达到78.6%、65.2%。根据实验结果，提出了NiH/Hβ催化剂催化正己烷异构化反应机理，证明NiH金属活性中心具有良好的加氢/脱氢功能。     

新型铀基催化剂的研究进展

详细介绍了新型铀基催化剂的应用领域,主要包括铀氧化物及负载于无机材料上的铀氧化物在氧化消除挥发性环境污染有机物、催化氧化烷烃或烯烃制取醛类化合物等反应中的应用。另外,比较了不同铀氧化物催化剂的物理化学性质、结构特征和催化反应机理等。同时,还讨论了其它铀化合物在催化领域的应用,包括铀的卤化物、取代卤化物以及铀酸盐等。并对新型铀基催化剂的应用前景进行了展望。     

国外动态

正庚烷和正十六烷在固体超强酸催化剂上的加氢异构化和加氢裂化在重油加氢裂化过程中,使重质正构烷烃异构化成为高度支化的高密度喷气燃料和润滑油具有重大意义。但常规的含过渡金属的酸性载体无定形双功能催化剂并不能使长链正构烷烃充分异构化。在催化剂中加入铂,可明显地改善长链正构烷烃的异构化选择性。含铂的沸石基催化剂不仅在酸性、选     

Pt-M双金属双功能轻质烷烃异构化催化剂的研究进展北大核心CSCD

Pt-M双金属双功能异构化催化剂不仅可降低Pt的用量,并且可以改善催化剂的性能和使用寿命。介绍了双功能异构化催化剂的催化反应机理,综述了掺杂不同种类非贵金属M后的Pt双功能异构化催化剂的最新研究进展,根据载体的不同主要包括负载Pt-M的HY分子筛催化剂、负载Pt-M的超稳Y沸石催化剂、负载Pt-M的硅磷酸铝分子筛催化剂、负载Pt-M的Hβ分子筛催化剂、负载Pt-M的丝光沸石催化剂、负载Pt-M的固体超强酸催化剂等。对Pt-M双金属双功能催化剂的发展方向进行了预测,低Pt用量、低温且高活性是未来双金属双功能异构化催化剂的主要发展趋势。     

Pt-M双金属双功能轻质烷烃异构化催化剂的研究进展

Pt-M双金属双功能异构化催化剂不仅可降低Pt的用量,并且可以改善催化剂的性能和使用寿命。介绍了双功能异构化催化剂的催化反应机理,综述了掺杂不同种类非贵金属M后的Pt双功能异构化催化剂的最新研究进展,根据载体的不同主要包括负载Pt-M的HY分子筛催化剂、负载Pt-M的超稳Y沸石催化剂、负载Pt-M的硅磷酸铝分子筛催化剂、负载Pt-M的Hβ分子筛催化剂、负载Pt-M的丝光沸石催化剂、负载Pt-M的固体超强酸催化剂等。对Pt-M双金属双功能催化剂的发展方向进行了预测,低Pt用量、低温且高活性是未来双金属双功能异构化催化剂的主要发展趋势。     

正丁烷在SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂与H-USY分子筛上的异构化反应研究

对比了SO_4~(2-)/Zr O_2-Al_2O_3(SZA)催化剂和H-USY分子筛的物性结构,并在固定床微型反应装置上考察了2种催化剂酸性质对正丁烷异构化反应的影响。结果表明:H-USY分子筛的比表面积和孔体积明显高于SZA催化剂;SZA催化剂在150～250℃可催化正丁烷发生异构化反应,并以单分子反应为主,而H-USY分子筛在350～450℃才能催化正丁烷发生异构化反应,且单/双分子反应机理并存;SZA催化剂的失活速率明显大于H-USY分子筛,但其表面积炭量少于H-USY分子筛。     

FCC Gasoline Hydroisomerization Over Pt/HZSM-5 Catalysts

Pt/HZSM-5 bifunctional catalyst of fluid catalytic cracking (FCC) gasoline hydroisomerization was prepared. The influence of calcinations and reduction conditions, the metal-incorporation technique, and metal loading on the hydroisomerization of FCC gasoline over the Pt/HZSM-5 bifunctional catalyst was studied. The process opinion catalyst of FCC gasoline hydroisomerization was obtained under the condition of temperature 290-300°C; pressure 1.5-2.5 Mpa; liquid hour space velocity (LHSV) 2.0-3.0 hr^-1; V(H₂)/V(Oil) = 2.0-3.0. The results showed that calcination conditions have a significant influence on ion-exchanged catalysts, as they control the final metal distribution. The reduction conditions and the method used for platinum incorporation were found to be important factors that affected both the activity and selectivity of the catalysts. Pt/HZSM-5 bifunctional catalyst possessed good activity for hydrogenation and isomerization. The olefin hydrocarbons of FCC gasoline were hydrogenated and the stability of FCC gasoline was improved under condition of unchanged octane number.     

FCC Gasoline Hydroisomerization Over Pt/HZSM-5 Catalysts

Abstract

Pt/HZSM-5 bifunctional catalyst of fluid catalytic cracking (FCC) gasoline hydroisomerization was prepared. The influence of calcinations and reduction conditions, the metal-incorporation technique, and metal loading on the hydroisomerization of FCC gasoline over the Pt/HZSM-5 bifunctional catalyst was studied. The process opinion catalyst of FCC gasoline hydroisomerization was obtained under the condition of temperature 290–300°C; pressure 1.5–2.5 Mpa; liquid hour space velocity (LHSV) 2.0–3.0 hr^?1; V(H₂)/V(Oil) = 2.0–3.0. The results showed that calcination conditions have a significant influence on ion-exchanged catalysts, as they control the final metal distribution. The reduction conditions and the method used for platinum incorporation were found to be important factors that affected both the activity and selectivity of the catalysts. Pt/HZSM-5 bifunctional catalyst possessed good activity for hydrogenation and isomerization. The olefin hydrocarbons of FCC gasoline were hydrogenated and the stability of FCC gasoline was improved under condition of unchanged octane number.     

Si源对SAPO-31分子筛的结构及催化反应性能的影响

采用不同粒径的SiO2气溶胶为Si源,以二正丁胺为模板剂合成出纯相的SAPO-31分子筛,并采用XRD、SEM、BET、NH3-TPD等手段,对其结构和酸性进行了表征。通过浸渍法制备了0.5%Pd/SAPO-31双功能催化剂,并在固定床反应装置上考察了其对正癸烷加氢异构化的催化反应性能。结果表明,当SiO2气溶胶粒子尺寸较小时,有利于更多的硅引入分子筛的骨架,所合成的SAPO-31分子筛具有更多的酸中心,所制备的双功能催化剂对正癸烷加氢异构化反应具有更高的反应活性和异构化选择性。     

Co/WO3/ZrO2催化正辛烷临氢异构化反应性能

 用分步浸渍法制备Co/WO3-ZrO2催化剂,并在连续流动固定床反应器上考察了Co/WO3-ZrO2催化正辛烷临氢异构化反应性能。讨论了催化剂制备条件（W含量、焙烧温度、Co含量）及反应条件（还原温度、反应温度、重时空速）对正辛烷异构化催化性能的影响,采用XRD、BET对Co/WO3-ZrO2催化剂进行了表征。实验结果表明,当w(W)=15%、Co=2%时,所制备的Co/WO3-ZrO2催化剂对正辛烷异构化反应的催化活性可达到21.98%,选择性可达到93.96%。     

硅源和铝源种类对SAPO-31分子筛物化性质及其催化正癸烷加氢异构化反应性能的影响

分别以硅气溶胶和硅溶胶为硅源,以异丙醇铝和拟薄水铝石为铝源,在水热体系中制备了一系列SAPO-31分子筛,并利用XRD、XRF、SEM、N₂物理吸附、NH₃-TPD、Py-IR等手段对其进行了表征,考察了硅源和铝源种类对SAPO-31分子筛结构和酸性的影响,并对分子筛样品负载Pd制备的Pd/SAPO-31双功能催化剂进行了正癸烷加氢异构化反应催化性能评价。结果表明,以硅溶胶为硅源、拟薄水铝石为铝源所制备的SAPO-31分子筛具有较大的比表面积和微孔孔体积,由其制备的Pd/SAPO-31催化剂在正癸烷加氢异构化反应中表现出更为优异的催化性能,正癸烷转化率为90.0%时,异癸烷选择性可达90.3%。     

核壳型多级孔道ZSM-5/MCM-41分子筛的制备及其在汽油改质中的应用

在碱处理ZSM 5的浆液中外加模板剂和新的硅铝源,采用水热合成法合成了具有微孔和介孔孔道的多级孔道H ZSM 5/MCM 41分子筛,采用XRD、BET和HRTEM等方法对其表征。在20 MPa、350℃、体积空速2 h-1、氢/油体积比300的条件下,采用固定床反应器,考察了合成分子筛经等体积浸渍法负载不同n(Ni)/n(Mo)双金属活性组分所得催化剂对加氢脱硫后的FCC汽油重组分的加氢改质催化性能。结果表明,合成的H ZSM 5/MCM 41分子筛中外加硅铝源的Si/Al摩尔比为50时,可以得到孔道结构较好的多级孔道分子筛,该分子筛具有以ZSM 5分子筛相作为核、介孔MCM 41相作为壳的核壳结构。多级孔道分子筛负载NiMo双金属活性组分的催化剂催化汽油加氢异构化和芳构化性能与其酸性和孔结构密切相关,当催化剂中n(Ni)/n(Mo)=1/2,w(Ni)=30%时,其汽油加氢异构化和芳构化催化性能较好。     

含Mg加氢异构脱蜡催化剂临氢异构性能研究

以制备的H-ZSM-23分子筛为载体,采用等体积共浸渍的方法制备加氢异构催化剂Pt/ZSM-23,Pt-Mg/ZSM-23-1%,Pt-Mg/ZSM-23-2%,研究Mg的引入对催化剂酸性质的影响,并以惠州加氢裂化尾油为原料,对Pt/ZSM-23和Pt-Mg/ZSM-23-2%的临氢异构性能进行研究。研究结果表明：Mg的引入可极大降低催化剂的中强酸含量,催化剂选择性提高;将Pt/ZSM-23和Pt-Mg/ZSM-23-2%按体积比1∶1级配装填,在反应温度为325 ℃、反应压力为13 MPa、氢油体积比为500、液时体积空速为1.1 h－1的条件下,基础油收率由75.0%提高至79.0%;1 000 h长周期运行期间催化剂性能稳定,150N润滑油基础油的倾点为－18 ℃、收率为48.0%,高于常规工业装置的46.0%,基础油总收率为79.3%,催化剂加氢异构性能优异,具备良好的工业化应用前景。     

WOx催化剂上正庚烷的临氢异构化反应

 采用连续流动固定床反应器考察了WOx催化剂上正庚烷加氢异构化反应性能。详细讨论了还原条件和反应条件对催化性能的影响。采用XRD和BET方法表征了催化剂的物化性质，结果表明，在WOx催化剂上，正庚烷转化率达到20.8%时，其异构化选择性仍然达到86.4%。推测催化剂的活性相为WO₂和W₃O，催化剂具有中孔结构。     

加氢异构化催化剂的研究——-加氢功能的影响

以ZSM 22分子筛为酸性组分,制备了不同分子筛含量、不同金属负载量以及不同金属种类的加氢异构催化剂。采用XRD、氢氧滴定、N2吸附、吡啶吸附和SEM等表征工具对所用分子筛以及制备的催化剂进行了详细的表征。以正癸烷为模型化合物,考察了制备的催化剂的烷烃异构转化活性和选择性,并将获得的反应结果与表征数据相关联。结果表明,对于长链烷烃加氢异构反应,当加氢功能不足时,长链烷烃加氢/脱氢反应为控制步骤;为了制备双功能平衡的加氢异构催化剂,Pd负载量要高于Pt,但当双功能平衡后2种催化剂的异构反应行为一致。对于长链烷烃加氢异构反应,加氢中心与酸性中心之间的距离不是影响催化剂异构选择性的关键因素。     

Mg和Co取代的MeAPO-31分子筛的微波加热合成及其在正癸烷加氢异构化反应中的催化性能

采用微波加热法合成了不同杂原子取代的MeAPO-31分子筛(Me为Mg或Co),并用浸渍法制备了担载型Pd/MeAPO-31双功能催化剂.通过XRD,N2物理吸附,UV-Vis DRS,SEM,NH3-TPD和Py-IR等方法对其结构和酸性进行了表征,并考察了Pd/MeAPO-31双功能催化剂在正癸烷加氢异构化反应中的催化性能.结果表明,采用微波加热法在170℃晶化2h,可合成出具有ATO拓扑结构的纯相MeAPO-31分子筛纳米晶.通过改变初始凝胶中杂原子的种类和组成,可调变MeAPO-31分子筛的酸性和催化反应性能,以Mg( NO3)2·6H2O为镁源所合成的MgAPO-31 (N)分子筛样品的总酸量最大,中强酸位数目最多.Pd/MgAPO-31 (N)对正癸烷加氢异构化反应具有更高的催化活性和异构化选择性,在340℃下,正癸烷转化率为85.5％时,异癸烷的选择性高达90.3％.